Supervivencia espacial: ¿Un año en una burbuja?

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Supervivencia espacial: ¿Un año en una burbuja?
Los alumnos diseñan un plan anual de supervivencia en un domo sellado en el desierto
Los alumnos planifican la supervivencia durante un
año en un domo sellado instalado en el desierto
como preparación para la colonización futura del
espacio. Pueden usar comunicaciones satelitales.
• ¿Qué hará con los deshechos?
• ¿Cuál será la fuente de energía que utilizará?
¿Cómo la empleará?
• ¿Cómo generará energía?
• ¿Cómo controlará la temperatura?
• ¿Qué necesidades médicas tendrá?
• ¿Qué hará una vez allí? ¿Qué papel desempeñará
cada uno?
• ¿Qué más necesita tomar en cuenta?
Cuente a sus alumnos
Dígales que deben imaginar que serán encerrados
en un vasto domo de plástico por un año.
Recuérdeles que la composición de la atmósfera
actual es 78% nitrógeno, 21% oxigeno y 1% para el
resto de los gases, incluyendo el CO2 (0.03%) con
cantidades variables de vapor de agua. Una vez que
el domo es sellado es necesario hacer algo para no
perecer, dado que el contenido de oxigeno
disminuirá, el de CO2 aumentará a una tasa similar y
las paredes del domo se empañarán debido a la
condensación del vapor que es exhalado en la
respiración, por lo que es importante que se
comprendan bien los ciclos del carbono y del agua.
Deben proporcionarse copias de éstos y también del
nitrógeno a los alumnos.
Pregunte a los alumnos:
¿Qué llevará consigo? Puede llevar todo lo que
quiera pero tenga en cuenta lo siguiente:
• ¿Qué respirará?
• ¿Qué beberá? ¿Cómo recogerá el agua dulce?
• ¿Qué comerá? ¿Será vegetariano? En caso
contrario ¿Cómo conseguirá carne?
• ¿Cuál es su consumo diario de agua, oxígeno,
alimentos?
Biosfera 2
Imagen reproducida con permiso de CDO Ranching and
Development, LP, Arizona, USA.
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Ficha técnica:
• Apreciar las aplicaciones del conocimiento de los
ciclos del C, N y agua;
• Planificar que llevarán consigo;
• Planificar tareas a realizar;
• Comprender que se trata de un modelo de
supervivencia humana en la Tierra.
Título: Supervivencia espacial: ¿Un año en una
burbuja?
Subtítulo: Los alumnos diseñan un plan anual de
supervivencia en un domo sellado en el desierto
Contexto:
¿Qué llevará consigo? Puede llevar todo lo que
quiera pero tenga en cuenta lo siguiente:
• ¿Qué respirará? Necesitará plantas que provean
el oxígeno. Estas plantas ya deben estar
colocadas y aclimatadas cuanto usted llegue.
• ¿Qué beberá? ¿Cómo recogerá el agua dulce?
Necesitará una fuente de agua dulce. Puede
obtenerla por condensación en el domo durante la
noche, dado que las noches en el desierto son
frías y habrá suficiente condensación. Tenga en
cuenta que, a medida que las plantas y animales
en el domo crezcan, se producirá un consumo
neto del agua disponible.
Tema: ¿Cómo se puede sobrevivir en un sistema
cerrado? Esta actividad incluye el tratamiento de los
ciclos del carbono, el agua y el nitrógeno, la
composición de la atmósfera y la naturaleza de la
experimentación científica.
Rango de edades: 12 - 18 años.
Tiempo requerido: 30 minutos o algo más.
Aprendizajes de los alumnos: Los alumnos
pueden:
• Comprender las limitaciones científicas a la
supervivencia en un ambiente aislado;
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Ampliación de la actividad:
• Si su año se cumple exitosamente y el sistema del
domo ha funcionado bien, habrá logrado sobrevivir
utilizando exclusivamente energía solar renovable.
¿Puede extraerse de esta experiencia alguna
lección respecto a la supervivencia futura en la
Tierra de un modo sostenible?
• ¿Qué será lo que más extrañe del mundo exterior?
• ¿Qué puede fallar? Puede haber causas
científicas y no científicas.
• Piense acerca del tamaño del domo y del número
de plantas necesarias para sostener a un individuo
y a un grupo.
• ¿Qué comerá? ¿Será vegetariano? En caso
contrario ¿Cómo conseguirá carne? Necesitará
una dieta balanceada que incluya vegetales, fruta
y carne. Puede cultivar los vegetales y las frutas y
puede criar animales como gallinas para obtener
huevos y carne. Debe proveerse de reservas hasta
que la producción en el domo se estabilice.
• ¿Cuál es su consumo diario de agua, oxígeno,
alimentos? La cantidad de agua que consume una
persona es de unos 5 litros; la de aire es de unos
11.000 litros que contienen unos 550 litros de
oxígeno (= 0,55 m3). Necesitará proveerse de
unas 2.000 calorías diarias en una dieta saludable.
Por supuesto existen variaciones debidas a la
edad y actividad desarrollada.
• ¿Qué hará con los deshechos? Será necesario
que recicle todos los deshechos, incluyendo los
suyos propios. El conocimiento del ciclo del
Nitrógeno le será de utilidad para ello. Es
importante reciclar los deshechos como nutrientes
para las plantas. Las bacterias presentes en el
suelo ayudarán en el proceso de nitrificación.
• ¿Cuál será la fuente de energía que utilizará?
¿Cómo la empleará? Dispondrá de unas 12 horas
de energía solar. Puede pedir que se instalen
paneles solares en el domo, así obtendrá agua
caliente para la calefacción y el lavado. Puede
pedir células fotovoltaicas para generar
electricidad a partir de la radiación solar.
• ¿Cómo generará energía? Puede generar
electricidad del modo indicado o puede diseñar un
sistema que genere potencia mecánica haciendo
girar animales en una noria. De este modo puede
también producir energía a partir de los ejercicios
físicos de los habitantes del domo.
• ¿Cómo controlará la temperatura? Puede controlar
la temperatura con la ropa, con la instalación de
toldos durante el día o puede diseñar radiadores
que acumulen el calor solar durante el día y lo
liberen de noche. Si el domo está bien aislado,
incorporar calor desde el exterior producirá una
ganancia neta de energía y el domo se calentará y
requerirá algún sistema de enfriamiento.
• ¿Qué necesidades médicas tendrá? Se necesitará
alguien idóneo para ocuparse de los problemas de
salud y organizar el equipo médico esencial para
instalar en el domo.
• ¿Qué hará una vez allí? ¿Qué papel desempeñará
cada uno? Es necesario que se asignen tareas
específicas. Alguien debe ocuparse del agua, de
cultivar los vegetales, de cocinar los alimentos, de
organizar los deshechos, etc. Será necesario
también elegir un líder.
• ¿Qué más necesita tomar en cuenta? Debe tomar
en cuenta la salud mental. Algunas personas
pueden sentirse atrapadas en el domo, otros
pueden extrañar las comodidades externas.
Alguien debe estar capacitado para organizar
actividades sociales.
Principios subyacentes:
• Los ciclos del carbono, del agua y del nitrógeno
controlan la supervivencia sustentable.
• La materia ni se crea ni se destruye, si bien su
forma puede variar, es decir que todo aquello que
haya introducido en el domo estará allí un año
después de un modo u otro.
Desarrollo de habilidades:
• Existe un patrón o secuencia a construir en la
planificación de la vida en el domo.
• Todo lo que se haga tiene consecuencias que
requieren nuevas acciones. Por ejemplo contar
con gallinas para tener huevos y carne implica
también alimentarlas y mantenerlas limpias.
Surgen conflictos cognitivos.
• La discusión acerca de como sostener la vida en el
domo durante un año genera reflexión y
metacognición.
• La sustentabilidad de la vida en el domo puede
relacionarse con la sustentabilidad de la vida sobre
la Tierra en el futuro, lo que implica vinculación.
Materiales necesarios:
• Diagramas de los ciclos del agua, del carbono y
del nitrógeno que pueden encontrarse fácilmente
en Internet.
• Opcionales: Imágenes de domos como los del
Proyecto Eden (http://www.edenproject.com/)
Nota: Esta experiencia fue realizada en la vida real.
Se denominó Biosfera 2 y se llevó a cabo en Arizona
entre 1991 y 1993. La experiencia falló porque los
niveles de oxígeno decayeron del 21% al 14%, 19 de
las 25 especies de vertebrados murieron, las pestes
se extendieron enormemente y los humanos
necesitaron alimentos suplementarios desde el
exterior.
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Vínculos útiles:
Biosphere 2 Center - http://www.bio2.com/
http://www.biospheres.com/ y buscando “Biosphere
2” en Internet.
http://www.desertusa.com/mag99/apr/stories/bios2.ht
ml
Nota: El proyecto se denominó “Biosfera 2” dado que
se entiende que la “Biosfera 1” es la Tierra.
Fuente:
Esta actividad fue desarrollada por la Earth Science
Education Unit, como parte de “KS4 Life, atmosphere
and everything”. www.earthscienceeducation.com
Traducción: A cargo de Aulagea, el programa de
extensión del Dpto. de Ciencias Geológicas (Facultad
de Cs. Exactas y Naturales - Universidad de Buenos
Aires) www.fcen.uba.ar/aulagea
© El equipo de Earthlearningidea. El equipo de Earthlearningidea se propone presentar una idea didáctica cada semana, de
mínimo costo y con recursos mínimos, de utilidad para capacitadores docentes y docentes de Ciencias de la Tierra al nivel escolar de
Geografía o Ciencias, junto con la discusión “en línea” acerca de cada idea, con el propósito de desarrollar una red global de apoyo.
La propuesta de “Earthlearningidea” posee escasa financiación y es mayormente resultado del esfuerzo personal.
Los derechos (copyright) del material original contenido en estas actividades ha sido liberado para su uso en el laboratorio o en clase.
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